台州水系表层沉积物典型POPs污染现状及生态风险

为探讨典型废物拆解地工业结构转型期环境POPs(persistent organic pollutants,持久性有机污染物)污染特征变化情况,使用气相色谱/高分辨质谱法测定了台州水系表层沉积物中PCDD/Fs(二英类)、dl-PCBs(共平面多氯联苯)和PBDEs(多溴联苯醚),并利用主因子分析等手段分析了其来源. 结果表明,台州椒江和金清闸海湾2387-PCDD/Fs毒性当量浓度(以WHO₂₀₀₅-TEQ计,下同)中位值分别为3.18和1.91 ng/kg,dl-PCBs毒性当量浓度分别为0.26和0.62 ng/kg,w(∑PBDEs)分别为22.5和19.7 μg/kg,处于我国和全球河流(海湾)表层沉积物POPs污染的中等水平,低于其他电子废物拆解地等严重污染区. 台州河流(海湾)表层沉积物PCDD/Fs主要来源于燃煤,dl-PCBs主要来源于历史上多氯联苯的使用或电子废物拆解活动,PBDEs主要来源于相关阻燃剂的使用和电子废物拆解活动. 位于化工园区排水口的YTZ采样点PCDD/Fs和dl-PCBs的毒性当量浓度分别达到6.54×104和7.84×103 ng/kg,污染可能来源于化工废料加工和再生金属生产,表明台州在工业结构转型期出现的新POPs污染源,应引起重视. 台州部分表层沉积物样品中的PCDD/Fs和dl-PCBs的总毒性当量浓度超过美国和加拿大的沉积物质量指导值,存在一定的生态风险.      

多元金属定向修饰的改性生物焦微观特性及单质汞脱除性能研究

针对通过热解直接获得的生物焦汞吸附效率较低的问题,将常规化学沉淀法、溶胶凝胶法、多元金属多层负载与生物质热解制焦过程进行整合,在选择特定组分进行结构设计的基础上,获得了经济高效的掺杂多元金属铁基改性生物焦烟气脱汞剂,为最终实现"以废脱毒"提供关键参数与理论依据.在获得改性生物焦Hg⁰脱除特性的基础上,针对生物质基础特性,利用多种表征分析手段研究改性样品的微观特性,建立了改性生物焦理化性质与脱汞性能之间的构效关系.研究发现：相比未改性生物焦,以生物焦为载体的铁基复合吸附剂的脱汞性能显著提升,其中掺杂双金属改性样品汞脱除性能的提升程度整体优于掺杂单金属的改性样品;改性生物质的热解过程变得更加剧烈和充分;改性导致生物焦的晶体结构向无序方向演变,所对应的芳香结构单元排列有序度和石墨化程度减弱;所负载或掺杂的多元金属对生物焦物理吸附性能的提升主要体现在对孔隙结构参数的改善方面,同时多元金属的掺杂还可以增强─COOH和C＝O官能团对电子的迁移作用,进而提升生物焦对有机汞Hg-OM的结合能力;不同负载金属自身之间在汞脱除过程中可以起到协同促进的作用,进而大幅提高改性生物焦的脱汞性能.     

pH值调控方法对剩余污泥与柑橘废渣厌氧共发酵产酸影响

考察不同pH值调控方法对剩余污泥和柑橘废渣共发酵系统的产酸性能影响,结果表明:持续调节pH值为6可以提高共发酵系统的增溶过程,促进糖类物质水解,增强产酸和产甲烷过程,VFA产量和累积甲烷产量分别是空白组的1.36倍和1.25倍;提高共发酵系统中水解细菌和发酵产酸细菌的菌群丰度,促使甲烷生成途径从乙酰分解途径转向氢化营养途径.调节初始pH值为10可以有效促进共发酵系统中溶解性有机物的释放和达到快速水解的目的,促进产酸性能,但对产甲烷过程有抑制作用.     

复合共基质对菌群脱色性能及群落结构的影响

文章将4种不同复合共基质葡萄糖+蔗糖、葡萄糖+蛋白胨、蔗糖+蛋白胨、蛋白胨+牛肉膏,添加到混合菌群对活性黑5的脱色体系,探讨不同复合共基质对活性黑5生物脱色效果的影响,采用Miseq高通量测序技术分析脱色菌群对不同复合共基质的响应差异性。研究结果表明,蛋白胨+牛肉膏复合共基质为最佳复合共基质,在其存在条件下,脱色菌群对活性黑5(100 mg/L,48 h)的脱色率达到69.84%。Miseq高通量测序结果表明,菌群的脱色效果与微生物多样性密切相关,且在各微生物分类学水平上,菌群群落结构均呈现出较大差异。变形菌门(Proteobacteria)是所有样品的优势菌种,而厚壁菌门(Firmicutes)在最佳复合共基质蛋白胨+牛肉膏存在条件下占较大比例。另外,推测菌种Enterococcus、Lactococcus、Escherichia-Shigella可能在脱色菌群降解活性黑5过程中扮演重要角色,且复合共基质蛋白胨+牛肉膏可以为它们的生长代谢提供良好的环境。研究结果可为今后利用不同复合共基质强化微生物脱色降解实际印染废水,以及可培养功能菌种的指导筛选奠定理论基础。     

Co掺杂ZIF-67基介孔碳材料活化PS降解苯酚研究

文章以苯酚为目标污染物,以ZIF-67聚合体作为前驱体,通过还原气体煅烧制备钴掺杂碳材料,并以此为活化剂研究其活化PS降解苯酚的效果。此外,对影响苯酚降解效果的因素(材料的合成煅烧温度、材料中Co的含量、加入PS的量、初始pH值以及自由基的捕获)进行了探讨;同时,考察了掺Co碳材料的重复次数对苯酚的矿化效果的影响。研究结果表明,当掺Co碳材料/PS的质量比为1∶4,溶液pH为7时,在10 min内苯酚的矿化率接近80%;通过自由基捕获实验可以看出硫酸根自由基(SO_4~-·)和羟基自由基(·OH)是苯酚降解的主要活性基团;含Co碳材料重复使用4次时对苯酚的去除效率依然能够达到70%以上。     

铁钛共掺杂氧化铝诱发表面双反应中心催化臭氧化去除水中污染物

多相催化臭氧化技术因能有效去除水中有机污染物而受到广泛关注.然而,基于单一位点氧化还原的金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤,使活性受到抑制,极大地限制了多相催化臭氧化技术的实际应用.为解决这一瓶颈,以过渡金属物种Fe和Ti对金属氧化物γ-Al₂O₃基底进行晶格掺杂制备出新型双反应中心催化剂FT-A-1 DRCs.通过XRD、TEM和XPS等技术对其形貌结构和化学组成进行了表征分析,证明Fe和Ti对于Al的晶格取代,形成表面贫富电子微区（富电子Fe微中心和缺电子Ti微中心）.FT-A-1 DRCs被用于催化臭氧化过程,对布洛芬等一系列难降解有机污染物的去除表现出优异的活性和稳定性.利用EPR和电化学技术揭示了界面反应机制.发现在催化臭氧化过程中,O₃/H₂O在富电子微中心被定向还原产生·OH,而污染物可在缺电子微中心作为电子供体而被氧化,为反应体系持续提供电子.这一反应过程利用污染物自身的能量实现了污染物的双途径降解（·OH攻击和直接电子供体）,突破了金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤.     

偏肿拟栓菌共代谢降解芘条件的优化

为提高中国东北土著白腐真菌偏肿拟栓菌(Pseudotrametes gibbosa)对高分子量多环芳烃芘的共代谢降解效果,通过正交试验研究了共代谢基质、接种量、装液量及2,2￠-连氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)的最佳配比,同时采用浓度梯度法考察芘的初始浓度对偏肿拟栓菌共代谢降解芘的影响.结果表明,偏肿拟栓菌Pseudotrametes gibbosa共代谢降解芘的最佳培养基为:麸皮浓度为20g/L,接种量为3片直径为10mm的菌片,装液量为50mL,不加ABTS,在该培养条件下,酶活可达53.41U/mL,对芘的降解率达到88.8%.初始浓度小于10mg/L的芘对菌体产酶有一定的促进作用,大于10mg/L时抑制漆酶的分泌,同时菌体对初始浓度小于90mg/L芘的降解率在22.24%~93.54%之间.     

低碳背景下剩余污泥厌氧共发酵产酸研究进展

低碳背景下,剩余污泥的资源化利用是实现污水处理厂有机固废减污降碳协同增效的重要举措。厌氧共发酵技术则是实现污泥资源化利用的最有效手段之一。通过剩余污泥与其他有机固废厌氧共发酵产生的高值产物(如挥发性脂肪酸等)可广泛应用于工业产品生产中,在实现污泥资源化利用的同时,降低了碳排放。然而,现有研究主要聚焦在剩余污泥厌氧共发酵产酸效能的探讨,在共发酵产酸的机理及优化调控手段等方面缺乏系统性的总结与分析。因此,基于以往研究,系统分析了剩余污泥与餐厨垃圾、农业废弃物等共发酵产酸效能,讨论了C/N值、pH值、温度以及污泥停留时间等工艺参数对剩余污泥厌氧共发酵过程的影响,提出了剩余污泥厌氧共发酵产酸的下游应用,并从能源与经济角度对剩余污泥厌氧共发酵技术进行了展望,以期为剩余污泥厌氧共发酵技术的低碳化应用提供参考。     

Mn-Ce/Ti-Zr-柱撑膨润土催化剂低温选择性催化还原法脱硝

以改性的有机膨润土为原料,制备Ti、Zr共柱撑有机膨润土(Ti-Zr-OPILC),并通过浸渍法负载Mn、Ce,制备得催化剂Mn-Ce/Ti-Zr-OPILC,运用XRD、BET分析了催化剂的物理化学特性,并考察了催化剂对NO低温选择性催化还原反应的催化活性.实验结果表明:催化剂的比表面积得到很大提高,Mn和Ce在载体上分散性较好;在反应温度为220℃、体积空速为40 000 h-1、n(NH3)∶n(NO)为1、初始NO体积分数为0.06％、O2体积分数为3.6％时,对NO去除率高达95％以上.     

废聚苯乙烯塑料共焦化过程的生命周期评价

随着我国废塑料资源化利用技术的不断发展,其资源化过程中的环境问题也日益显现。以生命周期评价为研究方法,对废聚苯乙烯共焦化过程的环境影响进行评价。研究结果表明:废聚苯乙烯共焦化过程对酸化、烟尘和粉尘、全球变暖3类环境问题的影响较大,分别占了总影响的34.0%、27.5%和23.3%。从共焦化过程的3个阶段来看,入炉炼焦阶段的环境影响最大,其次是混合颗粒制备阶段和PS颗粒制备阶段,对炼焦阶段环境污染的控制是废塑料共焦化技术发展的关键。